王 磊

【主讲教师】王  磊

【课程描述】《计算机科学导论》是面向计算机科学与技术专业大一新生开设的学科基础核心课，是衔接高中信息技术与大学专业课程的关键引导课程，旨在帮助学生建立计算机学科的整体认知框架，明确专业学习方向，为后续《计算机组成原理》《操作系统》《数据结构》等专业课奠定基础。课程开设于第一学期，无先修课程要求，总学时 48（其中课堂讲授 32 学时、实验操作 16 学时），共 2.5 个学分，考核方式为闭卷考试，由数学与计算机应用学院计算机系承担教学任务。

【教学目标】

        课程围绕 “知识理解 - 技能应用 - 素养养成” 三层目标设计，紧密支撑专业毕业要求：

      1.知识建构目标：帮助学生系统掌握计算机学科核心知识体系，包括计算机硬件（CPU、存储器、输入输出设备）与软件（操作系统、应用软件、程序设计语言）的组成及工作原理，理解数制转换、信息表示（数值 / 非数值数据）、网络体系结构（OSI/RM、TCP/IP）等基础概念，明晰算法与程序、数据库、多媒体、软件工程、信息安全等领域的核心逻辑。

     2.技能应用目标：培养学生的实践操作能力，能熟练使用 Windows 操作系统、Office 办公套件（Word 图文混排、Excel 数据统计与图表制作、PowerPoint 演示文稿设计），掌握 Access 数据库的表设计、查询与报表生成，具备简单多媒体处理（Photoshop 图像处理、Cool Edit Pro 音频编辑）和 AI 软件基础操作能力；同时能运用计算思维分析简单问题，尝试用流程图描述算法，初步评价问题解决方案的优劣。

     3.素养与工程目标：引导学生树立严谨的科学态度与求实创新意识，理解计算机领域的技术标准、知识产权（软件著作权）及信息安全法律法规（如网络安全相关法律），培养自学能力、表达能力与团队协作潜力，建立专业学习的责任感与自豪感。

【授课方式】线下理论课（32学时） + 线下上机课（16学时） + 线上答疑（钉钉群），2.5学分

【考核方式】总评成绩 = 平时成绩（占20%） + 实验成绩（占30%）+ 期末考试成绩（占50%）；其中，平时成绩 = 课堂考勤（占30%） + 书面作业（占70%），实验成绩 = 实验报告 + 电子作业

【教学方法】课程采用 “讲授 + 实验 + 讨论 + 项目” 四位一体的教学模式，兼顾知识传递与能力培养：

       1.课堂讲授：以 “概念拆解 + 案例驱动” 为主，结合多媒体课件（含动画、视频）直观呈现复杂内容（如 CPU 工作原理、网络数据封装与解封过程）；每章节开篇通过 “现实问题导入”（如 “为什么计算机用二进制？”“如何防范网购信息泄露？”）激发兴趣，结尾通过 “知识串联”（如将 “数制转换” 与 “计算机信息表示” 关联）构建知识网络。

       2.实验教学：实验课在数学与计算机应用学院实验中心开展，分 6 个必做基础项目（Windows 操作、Word/Excel/PowerPoint 实操、AI 与多媒体处理、Access 数据库设计），每个项目明确 “操作目标 - 步骤指导 - 成果要求”（如 Excel 实验要求用函数解决 “学生成绩排名与统计” 实际问题）；实验过程中采用 “教师示范 + 分组指导”，及时纠正操作规范问题，实验后要求提交含 “操作记录 - 结果分析 - 问题反思” 的实验报告。

       3.讨论与互动：每章节设置 1-2 次课堂讨论（如 “计算机发展对社会的影响”“不同算法解决同一问题的效率对比”），鼓励学生结合生活实例发言；引入 “小组任务”（如 “调研身边的物联网应用”），培养团队协作与表达能力；课后通过学习通平台发布拓展思考题（如 “补码运算为什么能简化减法？”），及时反馈答疑。

       4.项目驱动：课程中期设置 “小型综合项目”（如 “个人简历设计与制作”“班级成绩管理数据库搭建”），要求学生综合运用多章节知识完成，教师通过 “项目开题 - 中期检查 - 成果展示” 三环节指导，重点关注学生的问题分析与解决方案设计能力。

【推荐教材】《计算机科学导论》（第四版）贝赫鲁兹.佛罗赞。机械工业出版社.

【参  考 书】

        1.《计算机导论（第三版）》. 袁方等. 清华大学出版社. 2023.

        2.《计算机导论（第2版）》. 黄国兴. 清华大学出版社，2024.

        3.《计算机科学导论》.王文剑，清华大学出版社，2025.

       4.《计算机科学导论教程》第3版，黄思曾，清华大学

       5.《计算机科学导论》（第一版）罗琼编。北京邮电出版社

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章节	内容	下载
第0章：课程说明	本课程的定位、属性、考核方式、主要内容、学习资源获取方式、实践平台、涉及到的软件等	第0章 课程说明.pdf
第1章：绪论	涵盖课程体系、计算机发展、特点分类及计算思维基础	第1章  绪论.pdf
第2章：计算机硬件	讲解计算机硬件组成、各部件功能及硬件系统工作原理	第2章  计算机硬件.pdf
第3章：计算机软件	阐述软件分类（系统 / 应用）、操作系统及软件工作机制	第3章  计算机软件.pdf
第4章：计算机网络	讲解网络定义、分类、体系结构及 TCP/IP 等核心协议	第4章  计算机网络.pdf
第5章：程序设计基础	介绍程序设计语言、算法基础及程序三种基本结构	第5章  程序设计基础.pdf
第6章：数据结构	讲解数据结构概念、四种逻辑结构及线性表等基础结构	第6章  数据结构.pdf
第7章：数据库技术	涵盖数据库基础、数据模型及关系数据库设计入门	第7章  数据库技术.pdf
第8章：软件工程	介绍软件工程概念、开发模型及软件生命周期管理	第8章  软件工程.pdf
第9章：计算机新技术及应用	介绍计算机新技术的类型、特点及在实际场景中的应用案例	第9章  计算机新技术及应用.pdf
讨论课：AI带来的挑战与思考	梳理最近AI发展的大事件；简述目前AI所面临的伦理挑战或困境；简述目前AI对经济和社会的冲击；面对AI带来的变革，我们的思考和对策

*请先学习下方的“上机视频”，然后再完成相关“上机实验”。

章节	内容	要求	下载
实验1：Window基本操作	Windows平台,包括Windows桌面、窗口、菜单和对话框的操作；Windows的文件管理；Windows中的任务管理,控制面板与环境设置；Windows附件工具的使用。	无	计算机科学导论-实验1.pdf
实验2：Word基本操作	计算机文字处理的基本概念和Word的基本操作。包括编辑文档，设置字符,段落格式,修改界面外观等概念和操作方法；利用Word软件进行图文混排；绘制图表和综合排版练习。	交电子作业 交实验报告	计算机科学导论-实验2.pdf
实验3：Excel基本操作	计算机数据处理的基本概念和Exce的启动，Excel的界面组成；创建工作簿,工作表和编辑工作表，使用公式和函数等；利用Excel电子表格软件实现数据管理和图表制作等；综合Excel知识解决实际数理问题。	交电子作业 交实验报告	计算机科学导论-实验3.pdf
实验4：PowerPoint基本操作	PowerPoint的基本操作；利用 PowerPoint能够插入图文动画等媒体；添加动画；控制放映方式等。利用PowerPoint制作特定主题的演示文稿。	交电子作业 交实验报告	计算机科学导论-实验4.pdf
实验5：AI及多媒体软件基本操作	使用AI软件进行日常学习和事务处理。用Photoshop进行简单图像处理；用Flash制作简单动画； 用Cool Edit Pro软件进行音频处理。	交电子作业 交实验报告	计算机科学导论-实验5.pdf
实验6：数据库管理系统	使用Access数据库管理系统设计数据库。进行数据表、窗体、查询、报表的设计，实现一个完整的小型数据库应用系统。	交电子作业 交实验报告	计算机科学导论-实验6.pdf
扩展：计算机的组成	认识主板、CPU 等部件，了解其功能与连接方式，按规范完成计算机硬件组装操作。	无

【教学实验大纲】  《计算机科学导论》教学大纲--计科专业（2025版）.pdf

【教学设计教案】

【教 学 进 度 表】 

【教  学  评  价 】